Формирователь импульсов тока

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскна

Сецнапнстнческн к

Респубики

«и 653736

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.1076 (21) 241172 7/18-21 с прнсоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (Я) М. Кл.

Н 03 К 5/01

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 250379.,Бюллетень №11 (®) Ул 621.373 . .43 (088. 8) Дата опубликования описаНий 2503.79 (72) Авторы изобретения

A.M.Êîçoäàåâ и В.С.Скачков (71) Заявитель

1 (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ТОКА

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в генераторах импульсов тока большой амплитуды, испол ь зуемых в э к с периментальной физике и в электрофиэических установка, например в ускорителях заряженных частиц.

Известен формирователь импульсов тока с плоской вершиной, содержащий накопительный конденсатор, коммутатор и активно-индуктивную нагрузку, к которой в процессе формирования плоской вершины импульса тока поочередно подключаются через индивидуальные тиристоры йесколько дополнительных предварительно заряженных конденсаторов (1).

Однако этот формирователь содержит большое количество элементов. Кроме того, получение достаточно стабильной плоской вершины возможно только при дальнейшем усложнении схемы из-за необходимости введения стабилизации исходных напряжений на дополнительных конденсаторах.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является генератор импульсов тока, содержащий тиристор, вход которого подключен к выходу включающего блока, накопительный конденсатор, к выводам которого подключена цепь последовательно соединенных первого управляемого коммутатора, катушки индуктивности, активно-индуктивной нагрузки, датчика тока нагрузки и второго управляемого коммутатора. Плоская вершина импульса формируется после выключения специальным тиристором первого управляемого коммутатора, когда на активно-индуктивную нагрузку разряжается корректирующий конденсатор (2). .недостатком этого генератора импульсов является невозможность получения вершины импульса тока с малым спадом плоской части, так как величина емкости корректирующего конденсатора по условиям работы схемы не может быть выбрана большой. Для получения высокостабильной плоскости вершины необходимо напряжение на корректирующем конденсаторе поддерживать за счет ввода энергии в него от специального стабилизированного источника, что усложняет схему генератора. Кроме того, этот генератор содержит много силовых элементов и требует трех разнесенных во времени стартовых сигналов, что усложняет требования к внешним командным уст3 653736 ройствам,, управляющим работой генератора.

Цель и зобрет ени я — умен ьшени е н естабильности тока плоской вершины импульсов и упрощение устройства.

Это достигается тем, что в форми— рователь импульсов тока, содержащий тиристор, вход которого- подключен к выходу включающего блока, накопительный к онд ен с ат ор, между об кл ад к ами которого включены последовательно соединенные первый управляемый коммута- l0 тор, катушка индуктивности, активноиндуктивная нагрузка, датчик . тока нагрузки и второй управляемый коммутатор, причем управляющие электроды коммутаторов подключены к шине за- 15 пускающих сигналов, введен стабилитрон. Анод стабилитрона соединен с анодом тиристора, а катод подключен к точке соединения нагрузки с катушкой индуктивности. Катод тиристора подключен к точке соединения анода второго коммутатора с датчиком тока нагрузки, выход которого соединен с входом включающего блока.

Такая схема формирователя в течение всего времени формирования плоской вершины обеспечивает поддержание неизменного напряжения между выводами цепи нагрузки„ благодаря стабилизирующему действию цепи стабилитронтиристор и позволяет получить высокостабильную плоскую вершину Импульса. Дополнительный стабилизированный источник питания не требуется,. так как цепь стабилитрон-тиристор и цепь нагрузки, благодаря действию катушки индуктивности, питаются от одного общего источника — накопительного конденсатора. Это сокращает количество сильноточных элементов.

На фиг. 1 приведена электрическая 40 схема формироьателя; на фиг.2 показаны временные диаграммы изменений токов и напряжений в его цепях °

Формирователь импульсов содержит тиристор 1, вход которого подключен 45 к выходу включающего блока 2, накопительный конденсатор 3,, между обкладкаьж которого последовательно включены первый управляемый коммутатор

4, катушка индуктивности 5, активноиндуктивиая нагрузка 6 с активной 7 и индуктивной 8 составляющими, датчик 9 тока нагрузки и второй управляемый коммутатор 10. Стабилитрон 11 анодом соединен с анодом тиристора 1, а катодом подключен к точке соединения катушки индуктивности 5 и нагрузки 6.

Формирователь работает следующим образом. и датчику тока 9 начинает протекать ток, нарастающий по синусоидальному закону. В момент времени t (фйг.2а), когда ток нагрузки достигнет заданного значения, выходной сигнал датчика тока 9 воздействует на включающий блок 2, что приводит к включению тиристора 1, С этого момента, часть разрядного тока конденсатора 3 ответвляется в цепь стабилитрон 11 — тнристор 1. Сумма падений напряжения на активной составляющей 7 и датчике тока 9 поддерживается равной сумме напряжений на стабилитроне 11 и тиристоре 1. Диаграмма тока цепи стабилитрон 11 — тиристор 1 приведена на фиг.2б. Диаграмма напряжения, действующего между катодами тиристора 1 и стабилитрона 11, показана на фиг.2в.В интервале времени когда формируется плоская вершина импульса, это напряжение изменяется очень мало, как из-за действия дифференциального сопротивления тиристора

1 и стабилитрона 11, так и из-за температурных действий. Поэтому через активно-индуктивную нагрузку протекает практически неизменный ток.

Длительность площадки опеределяется величинами индуктивности катушки 5 и зарядного напряжения конденсато— ра 3. В момент времени t > прекращаь ется ток через цепочку стабилитрон

1l — тиристор 1 и она выключается.

В интервале t>-.t происходит спад тока в нагрузке. Величину тока плоской вершины можно изменять, включив регулируемое низкоомное сильноточное сопротивление в разрыв цепи между йагруэкой 6 и датчиком тока 9.

Формула изобретения

В исходном состоянии конденсатор 3 заряжен, токи в схеме отсутстяуют °

Внешний запускающий импульс включает управляемые коммутаторы 4 и 10, по катушке индуктивности 5, нагрузке 6

Формирователь импульсов тока, содержащий тиристор, вход которого подключен к выходу включающего бло-. ка, накопительный конденсатор, между обкладками которого включены последовательно соединенные первый управляемый коммутатор, катушка индуктивности, активно-индуктивная нагрузка, датчик тока нагрузки и второй управляемый коммутатор, причем управляющие электроды коммутаторов подключены к шине запускающих сигналов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения нестабильности тока плоской вершины импульсов и упрощения устройства, в него введен стабилитрон, причем анод стабилитрона соединен с анодом тиристора, катод стабилитрона подключен к точке соединения нагрузки с катушкой индуктивности, катод тиристора подключен к точке соединения анода второго коммутатора с датчиком тока нагрузки, выход ко653736

Составитель Г.Смелова

Техред З.Фанта Корректор С. Патрушева

Редактор А.Шмелькин

Заказ 1613/56 Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, Ул.Проектная,4 торого соединен с входом вкпючающего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 352385, кл. Н 03 К 5/01, 1970.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 341149, кл. Н 03 К 3/53, 1970.